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193Anuario de Investigación 2018 / Vol. 7 / ISSN 2227-4235 / e-ISSN: 2518-802X

Elaboración de pintura a base de tierra para la protección de las paredes de adobe con tierras de la zona occidental de El Salvador

Ana Aracely QuiteñoIngeniera CivilDocente investigadora, Facultad de Ingeniería y ArquitecturaUniversidad Católica de El Salvador, El [email protected]

Resumen

La investigación se realizó con el fin de experimentar con tierras de colores –que mezcladas con cal y con acetato de polivinilo– logran varias tonalidades de pinturas amigables con el medio ambiente y de bajo costo. Los suelos utilizados en la investigación fueron arcillosos, siendo este tipo de suelo muy abundante en el país, de fácil y gratuita extracción para las personas de las comunidades pobres. Las pinturas tienen como objetivo proporcionar, mediante la variedad de colores, una imagen armónica, agradable y saludable para todas las viviendas; y en especial para las viviendas de adobe.

En la Universidad Católica de El Salvador existe un compromiso medioambiental con nuestro planeta. Es preciso concientizar a todos los estudiantes en cuanto a la necesidad de utilizar pinturas naturales, las cuales pueden implementarse en todo tipo de paredes. Por lo tanto, es necesario estimular la auto-producción de pinturas más baratas y menos nocivas.

Palabras clave: Tierras de colores, adobe, cal, acetato de polivinilo, pinturas, suelos arcillosos, paredes, medio ambiente.

Abstract

This research was carried out with the purpose of experimenting with color soils –that mixed with lime and with polyvinyl acetate– achieve several shades of environmentally friendly and low cost paints. The soil used in this research was clay. This type is very common in the coun-try, it is easy and free to get for people from poor communities. The paints aim at providing, through the variety of colors, a harmonious, pleasant and healthy image for all houses, especia-lly adobe houses.

Universidad Católica de El Salvador has an environmental commitment with our planet. It is es-sential to raise awareness in all its students about the need of using natural paints, which can be applied in all types of walls. Therefore, it is necessary to promote the self-production of cheaper and less harmful paints.

Key words: Color soils, adobe, lime, polyvinyl acetate, paints, clay soils, walls, environment.

Fecha de recepción: 21-11-2017 / Fecha de aceptación: 16-02-2018

Universidad Católica de El Salvador 194Ana Aracely Quiteño


1. Introducción

El uso de la tierra como material constructivo ha tenido una amplia difusión en todo el mun-do, desde épocas antiguas. Sin embargo, a pesar de las cualidades ecológicas y culturales de la arquitectura térrea, la sociedad actual la recha-za por considerarla obsoleta o insegura. A pesar de ello, en el país aún existen muchas viviendas de adobe, así como edificios de patrimonio cul-tural que se deben proteger, volviendo necesa-rio el hablar de la protección superficial de los inmuebles que, al igual que sucede con la piel de muchos seres vivos, además de darles pro-tección ante los efectos del medio ambiente, les sirve para mantener su equilibrio higrotérmico.

Los recubrimientos de muros que mejores resultados han presentado debido a su com-patibilidad y adherencia, son aquellos que se realizaron con mezclas similares a las que constituyen los núcleos y morteros de pega. La coincidencia en los coeficientes de dila-tación de los enjarres de barro disminuye la presencia de microfisuras a consecuencia de retracciones volumétricas.

Incluso, en el interior de las construcciones –por razones de higiene o para evitar el des-prendimiento de partículas del muro– se debe realizar algún tipo de protección superficial, especialmente en zonas de escasos recursos; por lo que es importante informar sobre las pinturas que pueden estar formadas por una lechada de tierra, mezclada con otros produc-tos, verificando los diferentes colores que se

den dependiendo del tipo de tierra y de las proporciones utilizadas.

En las comunidades más pobres del país es donde más casas de adobe se observan; por lo tanto, se puede deducir que estas comunidades no cuentan con el dinero para comprar un galón de pintura comercial. Además de ellos, muchos de los estudiantes no conocen que se pueden hacer pinturas con tierra, la cual es el elemento que más existe en nuestro medio.

Tomando en cuenta estos parámetros y viendo la necesidad de fomentar en las comunidades y en los alumnos el principio de proteger las pa-redes, surgen las siguientes preguntas de inves-tigación: ¿Cuáles son los ingredientes básicos para la elaboración de pintura hecha de tierra? ¿Qué tipo de tierra se puede utilizar?

El principal contenido de la investigación fue elaborar pinturas a base de tierra para ser uti-lizadas en las paredes de las viviendas, las cuales serían elaboradas con tierras de la zona occidental de El Salvador. Para alcanzar dicha meta, se formularon los siguientes objetivos: Identificar los tipos de suelos que se pueden utilizar para la elaboración de la pintura a base de suelo; comprobar las proporciones adecua-das de materiales a utilizar en la elaboración de la pintura y establecer los diferentes colores que se pueden hacer dependiendo de los tipos de suelos.


El suelo

En el ámbito de la Ingeniería, suelo es el tér-mino aplicado a todo material de la corteza terrestre, procedente de la descomposición de rocas, constituido por elementos minera-les y/o orgánicos; que dependen de la com-posición química y mineralógica de la roca de origen, características del relieve, de los dife-rentes climas y del tiempo de exposición a la intemperie. La clasificación de los suelos –a través de sus propiedades físicas, químicas y mineralógicas– es tratada de acuerdo con los fundamentos de la ciencia de los materiales, tanto en el campo de la Geología, de la Mecá-nica de los suelos, de la Agronomía como de la construcción de carreteras.

Dada la complejidad y prácticamente la infi-nita variedad con que los suelos se presentan en la naturaleza es necesario una clasificación de ellos. Una adecuada y rigurosa clasificación permite tener una idea acerca del comporta-miento que cabe esperar de un suelo, a partir de propiedades de sencilla determinación; nor-

malmente suele ser suficiente conocer la granu-lometría y la plasticidad de un suelo para pre-decir su comportamiento mecánico.

Uno de los sistemas más utilizados es el Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS). Este sistema está basado en el de Aeropuerto, hasta el grado que puede decirse que es el mis-mo con ligeras modificaciones. El sistema cu-bre los suelos gruesos y los finos, distinguiendo ambos por el cribado, a través de la malla 200. Las partículas gruesas son mayores que dicha malla, y las finas, menores. Un suelo se con-sidera grueso si más del 50% de sus partículas son gruesas, y fino si más de la mitad de sus partículas, en peso, son finas (Juárez B, 2001).

Dicha clasificación se vale de unos símbolos de grupo, consistentes de un prefijo que designa la composición del suelo y un sufijo que matiza sus propiedades. En función de los símbolos que aparecen en la figura 1, pueden estable-cerse diferentes combinaciones que difieren de uno a otro tipo de suelo:

Tipo de suelo Prefijo Subgrupo SufijoGrava G Bien graduado WArena S Pobremente graduado PLimo M Limoso MArcilla C Arcilloso COrgánico O Límite líquido alto LTurba Pt Límite líquido bajo H

Figura 1. Cuadro de símbolos de grupo del Sistema Unificado de Clasificación de Suelos.



La clasificación de los diferentes tipos de suelos también se puede realizar de una forma manual y visual: con el tacto al frotar entre los dedos una porción del suelo seco, se pueden identificar los tipos de partículas presentes por su textura de la siguiente manera. Por ejemplo: la arena araña; el limo cubre los dedos con partículas suaves como si fuera un talco. Para verificar la presencia de arcilla, se puede humedecer una porción de la tierra y moldear una bola, cuanto más arcilla presente, más fácil será formar la bola (Martins Neves, 2005). (Ver figura 2).

Las denominaciones arena limosa-arcillosa, ar-cilla limosa-arenosa, limo areno-arcillosa, etc., se asignan de acuerdo a la cantidad de cada componente en la tierra, cuya primera desig-nación corresponde siempre al componente de mayor contenido.

Pinturas naturales

El hombre primitivo ya utilizaba materiales co-nocidos que podrían ser utilizados para dibu-jar en las paredes de su cueva, como gibbsita y limonita (Uemoto, 1993), en la actualidad, los pigmentos y los minerales son todavía un componente importante, utilizado por la indus-tria de la pintura en general como materiales de carga minerales (Luz; Lins, 2005).

El rendimiento de cada tipo de pigmento está relacionado con sus características físicas y químicas, y su interacción con los otros com-ponentes básicos: diluyentes y aglutinantes que tienen, respectivamente; la función de com-probar el tinte y las condiciones ideales para la pintura, con el objetivo de facilitar el trabajo de aplicación y difusión.

Clasificación Textura y apariencia del suelo

ArenaTextura granular. Se puede visualizar el tamaño de los granos. Fluye libre-mente si está seca.

Suelo arenosoTextura granular, pero con suficiente limo y arcilla para observar su cohe-sión. Predominan las características de la arena.

Suelo limosoTextura fina. Contiene una cantidad moderada de arena fina y una pequeña cantidad de arcilla. Sujeta los dedos como talco. En el estado seco, tiene una apariencia compacta. Pulveriza con facilidad.

Suelo arcillosoTextura fina. Cuando está seca se fractura en terrones resistentes; en el esta-do húmedo es plástico y se aferra a los dedos. Es difícil de pulverizar.

Suelo orgánicoTextura esponjosa. Olor característico de materia orgánica que es más acen-tuado al humedecer o calentar.

Figura 2. Cuadro de Identificación de la tierra por inspección táctil-visual.


Las pinturas pueden estar formadas por una le-chada de la propia tierra, mezclada con otros productos o por materiales completamente dis-tintos a la tierra. La pintura o lechada de cal es otra de las soluciones que ha caracterizado la imagen de la arquitectura popular en numero-sas partes de la geografía. Las bondades de los encalados y su compatibilidad con los muros de tierra han sido sobradamente tratadas por la bibliografía sobre arquitectura popular. Aplica-dos sobre cualquier soporte, a veces como aca-bado de una primera capa de repello con mor-tero de otro material y, otras, sobre la superficie irregular del propio muro, proporcionan un li-gero velo que enfatiza las propias irregularida-des y rugosidades del mismo, creando un juego de luces y sombras donde no caben las superfi-cies planas ni lisas.

En su forma más básica, la pintura consiste de color (pigmento) y el ligante en el que el pig-mento está suspendido. Muchas pinturas con-tienen también ingredientes que añaden textura y granulación, un diluyente (disolvente) y otros aditivos, tales como biocidas y catalizadores del secado. Las pinturas a base de suelos están constituidas por:

• El vehículo tiene la función de formar una película sólida, homogénea y continúa al secar; mantiene unidas las partículas del pigmento. El vehículo en una pintura es la parte liquida de ella.

• El aglomerante tiene las mismas funcio-nes que el vehículo; tiene muy buenas

propiedades de fijación y adherencia en-tre superficies.

• El suelo de color es la materia prima más importante para la producción de una pin-tura natural.

2. Metodología

El estudio realizado fue de tipo descriptivo ex-perimental, ya que se realizó una investigación documental en la que se daba la definición y origen de la pintura a base de tierra y las ca-racterísticas de los suelos que pueden ser utili-zados. Para realizar la investigación de campo se ejecutó un estudio experimental, según los siguientes ámbitos:

Primero se procedió a la recolección de sue-los tomando como base la zona occidental de El Salvador. Se tomaron muestras en los mu-nicipios de Texistepeque, Metapán y Chal-chuapa del departamento de Santa Ana; en los municipios de Ahuachapán y San Lorenzo del departamento de Ahuachapán; y el municipio de Izalco, departamento de Sonsonate. Se reali-zó la recolección puntual de las diferentes tona-lidades que presentaban los estratos de suelos. La clasificación de los suelos se hizo de la for-ma manual y visual. (Ver figuras 3 y 4).



Figura 3. Fotografía del banco de materiales.

Figura 4. Fotografía de donde se extrajo suelo de color celeste.


Todas las muestras de tierra que se recolectaron presentaron bastante humedad; por tal motivo se procedió al secado de los suelos recolecta-dos. Se sometieron al proceso de secado natural en un lugar ventilado y con la ayuda de rayos solares; también se les redujo el volumen ma-nualmente, aprovechando su estado de hume-dad. Este proceso tardó varias semanas hasta tener un secado completo.

Cuando los suelos habían perdido la humedad, se inició el proceso de reducción de tamaño en sus partículas. El proceso de reducción en su

granulometría se realizó con la ayuda de una piedra sin aristas, moliendo constantemente hasta lograrlo, para posteriormente tamizarla en un cedazo de madera. Este fue un proceso repetitivo para cada uno de los suelos de colo-res recolectados.

Como resultado de este proceso de pulveriza-ción, se obtuvo el polvo de cada una de las tie-rra recolectadas, el cual ya podía ser utilizado para la elaboración de la pintura. (Ver figura 5).

Figura 5. Fotografía del proceso de pulverizado y tamizado.



Al tener tamizadas todas las tierras se precedió a producir las distintas pinturas naturales com-puestas de: vehículo + aglomerante + suelo de color = pintura natural.

Para el caso:

• El vehículo utilizado en la investigación fue: agua y cal.

• El aglomerante fue: cola blanca.

• El suelo de color: Fueron 25 los suelos de colores que se utilizaron para la elabora-ción de pinturas.

Figura 6. Fotografía del mezclado y homogenización de los componentes para la pintura.

Proceso

El proceso de producción de las pinturas na-turales consistió en combinar y homogenizar adecuadamente los cuatro elementos que con-formaban la pintura, hasta obtener una sustan-cia homogénea. Esto se hizo con la ayuda de un taladro y una herramienta para batir.

Primero se mezcló el suelo con la cal en seco hasta combinarlo bien; posteriormente, se le agregó el agua y, por último, se le agregó la cola blanca, batiéndolo adecuadamente has-ta tener la consistencia deseada (ver figura 6).


Este proceso fue común y repetitivo en todos los suelos de los diferentes colores para lograr las pinturas naturales.

Las pinturas fueron aplicadas en ladrillos de concreto, en ladrillos de barro y en paredes de adobe para ver las tonalidades que presentan con diferentes paredes. (Ver figura 7).

3. Resultados

Clasificación de suelos

En la recolección de suelos que se realizó se buscaron bancos de materiales donde se encon-traban suelos finos. La clasificación se realizó en forma visual y manual, obteniendo los resul-tados mostrados en la figura 8.

Los suelos recolectados tuvieron diferentes to-nalidades y diferentes granulometrías, buscan-do que no se repitieran los colores de las tierras.

Tipo de suelo SímboloArena arcillosa SCLimo arenoso MH

Arcilla arenosa CLArcilla orgánica CH

Figura 8. Clasificación de los suelos utiliza-dos para hacer las pinturas.

Elaboración de pinturas

La materia final retenida por el proceso de ta-mización fue el polvo de tierra que se obtuvo para la elaboración de las pinturas. Las propor-ciones utilizadas se muestran en la Tabla 1.

En la elaboración de pinturas se utilizaron pro-porciones en volumen, debido a la facilidad de utilización, ya que se puede utilizar cualquier recipiente graduado o no, manteniendo siempre las cantidades. En las proporciones utilizadas

Figura 7. Fotografía de la aplicación de las pinturas elaboradas.



se mantuvo el volumen de cal y de acetato de polivinilo, modificando únicamente la cantidad de tierra, logrando así una adecuada pintura con la proporción 2:1: ½ para suelos arcillosos. Si los suelos tienen una buena cantidad de arena se puede utilizar la proporción 4:1: ½. El agua utilizada en la mezcla dependerá de la consis-tencia que se requiere de la pintura, mientras más arcilloso es el suelo más agua necesitará.

Al mezclar los diferentes componentes se ob-tiene, como resultado del proceso de produc-ción de pinturas, una gran variedad de colores (25), de buena calidad y, sobre todo, con tecno-logía artesanal de bajo impacto ambiental.

Las pinturas se aplicaron sobre superficies de paredes de adobe, de bloque y en ladrillos de obra; para tener una aproximación más apega-da a la realidad, obteniendo buenos resultados.

Algunos suelos extraídos de los bancos de ma-teriales luego del proceso de secado variaron de color; pero la mayoría se mantuvo. Los co-lores obtenidos del proceso de elaboración de pintura fueron: blanco y diversas tonalidades de grises, de amarillo, violeta, café y rosa. (Ver figura 9).

Se realizó un muestrario de colores en el tapial que circunda el Colegio Madre de la Iglesia de la Universidad Católica de El Salvador. La aplicación de la pintura se realizó con brocha, dando dos manos de pintura; observando en ellas una buena adherencia y durabilidad. (Ver figura 10).

Tabla 1. Proporciones de materiales

Proporciones para la elaboración de pinturaTierra de color Cal Cola blanca

1 1 ½ medidas2 1 ½4 1 ½

Figura 9. Fotografía de aplicación de pinturas a base de suelos en bloques y ladrillos de obra.


4. Discusión

Luego de haber elaborado pinturas cuyo ele-mento principal fueron suelos arcillosos, y tras verificar las proporciones adecuadas, se puede concluir que, la recolección de mues-tras para este tipo de actividad debe realizar-se en época seca, ya que se visualiza mejor el color que presenta el suelo y el proceso de secado es más rápido.

La proporción que se considera adecuada para suelos arcillosos es dos volúmenes de tierra más un volumen de cal, más medio volumen de cola blanca. Para los suelos que contengan un porcentaje apreciable de arena se recomienda mezclar la pintura con cuatro volúmenes de tie-rra y que los otros componentes se mantengan igual. El agua a agregar dependerá de la consis-tencia que se desee de la pintura.

En todos los elementos mezclados para la ob-tención de pinturas naturales se obtuvo resulta-dos positivos, tanto en la tonalidad de los colo-res como en la adherencia y duración.

Se planteó la alternativa de utilizar las pinturas a base de tierra en las paredes de adobe, debi-

Figura 10. Fotografía de muestrario de las diferentes tonalidades de las pinturas de tierra.

do a su bajo costo y a la existencia de muchas viviendas de adobe en las comunidades rura-les. Para su elaboración, la materia prima se encuentra en la naturaleza y al alcance de este sector de la población. Los materiales que se interrelacionan con ella son productos de bajo costo y asequibles, a fin que el precio del pro-ducto final sea mucho más bajo que las pinturas que se venden en el mercado. Además, se debe fomentar la utilización de materiales que pue-den recolectar de su entorno, como tierra para elaboración de repellos y de pinturas naturales.

Muchas veces pintar una pared suele tomarse como elemento decorativo de la vivienda, pero en realidad este tipo de acabado la vuelve más saludable, especialmente en las paredes de ado-be. La pintura hecha de tierra y con las propor-ciones mencionadas puede utilizarse en pare-des de bloque, en paredes de ladrillo de barro y en paredes de adobe; ya que en todas ellas hay una buena adherencia con dos manos de pintura. Los diferentes tonos de colores que se obtuvieron con los suelos recolectados fueron colores agradables a la vista. La mayoría son tonos suaves, siendo apropiados para ser utili-zados en las paredes internas de una vivienda.



Al analizar el contenido de minerales que te-nían los suelos recolectados –ya que el color de estos dependía grandemente del mineral que contenían– surge la iniciativa de seguir investi-gando sobre pigmentos naturales.

Se sugiere, además, que estas mismas técni-cas de producción de pinturas a base de tierra y la importancia sean dadas a conocer a los estudiantes de Arquitectura e Ingeniería ci-vil, ya que estas pinturas no contaminan el planeta y son tecnologías amigables con el medio ambiente.

En general, se aconseja utilizar las técnicas de producción de pinturas naturales elaboradas en el pasado, adaptándolas a nuestro presente. Es necesario estimular la autoproducción de pin-turas más baratas y menos nocivas, por medio de estudios que integren los conocimientos po-pulares y los técnico-científico, promoviendo el desarrollo de tecnologías sociales.

5. Referencias

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